TWI493159B - 量測高強度光束的系統與方法 - Google Patents

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TWI493159B
TWI493159B TW103125607A TW103125607A TWI493159B TW I493159 B TWI493159 B TW I493159B TW 103125607 A TW103125607 A TW 103125607A TW 103125607 A TW103125607 A TW 103125607A TW I493159 B TWI493159 B TW I493159B
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Description

量測高強度光束的系統與方法
本發明係有關於量測光束之強度，特別是關於用以量測一高強度光束之至少一強度特性之系統與方法。
高強度(或高光功率)光束具有很多應用領域，包含半導體基板的熱處理。大部分的應用需要高強度光束具有良好定義的強度曲線。舉例來說，在雷射退火應用中，高強度光束形成線影像且沿著短軸的方向上具有通常的高斯強度分布，且沿著長軸具有通常的均勻強度分布。用在半導體基板熱處理支線影像之典型的尺寸係數百微米寬(短軸)以及幾十公釐長(長軸)。所述線影像之總功率可以達到數千瓦。
精確地量測此種高強度光束之一強度特性，例如強度曲線，是很難達成的，因為此種光束會損壞量測裝置。一種量測裝置係使用影像感測器以及一衰減器，所述衰減器將高強度光束衰減至一合理(不會造成損壞)功率等級，然後再將衰減後的光束導引至光偵測器，例如CCD感光元件或CMOS感光元件。
然而，此種作法會造成顯著的誤差，因為衰減總是伴隨著像差，以及因為在低功率下所做的量測並無法精確地代表該光束在高功 率之實際應用下的強度曲線分布。
另一種量測方式是透過根據掃描穿過一狹窄光圈之高強度光束(例如，一狹縫光圈)，所述光圈係由彼此相對的二刀刃所形成。然而，一但涉及高功率強度時，量測就必須在低功率設定下進行。這樣會有與前述影像感測量測方式實質上相同的量測精確性降低的問題。另一方面，試著在高功率下量測強度曲線以得到精確的測量結果典型地會導致過熱而損壞刀刃。刀刃材料的熱膨脹也會改變狹縫開口的尺寸或形狀，使得量測行為必須在準確性上做出妥協。而上述熱膨脹在低功率下也會發生。
線型光束之短軸強度曲線的量測甚至比長軸強度曲線量測更具有挑戰性，因為在短軸方向上掃描需要非常小的狹縫甚至是針孔。小光圈的熱膨脹比大光圈的熱膨脹來的更為顯著。因此，沿著線型光束之短軸的量測通常透過使用具有大衰減程度甚至是低於雷射閥值的攝影機來完成。但是，如上所述，量測精確性還是會受到影響。
本發明之一概念係涉及一高強度光束之至少一強度特性的量測。例示的強度特性包含一強度曲線(在至少一空間軸上的功率/單位面積的函數)，一總強度(功率/單位面積)，與一光功率(強度×面積)。以下的討論中，「功率」一詞指的是「光功率」，除非有特別指定。
本發明之一概念係一種量測一光束之強度特性的方法。所 述方法包含：導引該光束進入一稜鏡組，稜鏡組包含一薄稜鏡，薄稜鏡被夾持於二透明板之間，薄稜鏡具有一寬度d與一全內反射表面，全內反射表面具有一面積；以全內反射表面反射光束之一部分至一積分球，同時使光束之剩餘部分穿過二透明板而傳送一止光器；偵測被積分球所捕獲之光束之一部分；及以所偵測到之光束決定光束之強度特性。
本發明之另一概念係上述方法中，於偵測被該積分球所捕獲之該光束之一部分之步驟中包含量測一光功率總量，以及藉由該全內反射表面之該面積來分割所量測到之該光學總功率之總量以決定一光學特性。
本發明之另一概念係上述方法中，更包含重複各該步驟以量測該光束之不同區段之一強度來決定該光束之一強度特性曲線。
本發明之另一概念係上述方法中，更包含調動相對於該稜鏡組之該光束以量測該光束之不同區段。
本發明之另一概念係上述方法中，該光束包含可形成一線影像之一線型光束。
本發明之另一概念係上述方法中，該薄稜鏡之該寬度d係在0.05mm至1mm之範圍間。
本發明之另一概念係上述方法中，該透明板具有一實質上五角形的形狀，該薄稜鏡具有一實質上梯形的形狀。
本發明之另一概念係上述方法中，該薄稜鏡具有輸入表面和輸出表面設置以使該光束以實質上一直角穿過該輸入表面，以及使被反射之該光束之一部分以實質上一直角穿過該輸出表面。
本發明之另一概念係上述方法中，該薄稜鏡之輸出表面塗有一抗反射層。
本發明之另一概念係上述方法中，該薄稜鏡與該透明板具有光傳輸面，且該光傳輸面塗有一抗反射層。
本發明之另一概念係上述方法中，於導引該光束進入一稜鏡組之步驟中包含：聚焦該光束以使該光束實質上聚焦於該全內反射表面。
本發明之另一概念係上述方法中，該光束具有一光功率總量，該光功率總量係在10W至5kW之範圍間。
本發明之一概念係一種用以量測一光束之一強度特性之系統。所述系統包含：一稜鏡組，設置在一接收側接受該光束，該稜鏡組包含一薄稜鏡，該薄稜鏡被夾持於二透明板之間，該薄稜鏡具有一寬度d與一全內反射表面，該全內反射表面反射該光束之一部分，藉以定義出該光束之未被反射的部分；一積分球，鄰設於該稜鏡組之一第一輸出側以接收該光束之被反射的部分；一止光器，鄰設於該稜鏡組之一第二輸出側且設置以接收該光束未被反射的部分；一光偵測器，可操作地相對該積分球而設置，用以量測被該積分球所接收之一光功率總量以及產生代表該光功率總量之一電子偵測訊號；及一處理器，電連接於該光偵測器，該處理器包含內嵌於電腦可讀取媒體中之指令使該處理器可決定該光束之被反射部分之該強度特性。
本發明之另一概念係上述系統中，該全內反射表面具有一面積，且該處理器藉由該全內反射表面之該面積分割所量測到之光功率 總量以決定一強度。
本發明之另一概念係上述系統中，該薄稜鏡之寬度d係在0.05mm至1mm之範圍間。(亦即0.05mmd1mm)
本發明之另一概念係上述系統中，更包含一可移動平台，可移動地相對於該光束支撐該稜鏡組。
本發明之另一概念係上述系統中，該透明板具有一實質上五角形的形狀，該薄稜鏡具有一實質上梯形的形狀。
本發明之另一概念係上述系統中，該薄稜鏡具有輸入表面和輸出表面設置以使該光束以實質上一直角穿過該輸入表面，以及使被反射之該光束之一部分以實質上一直角穿過該輸出表面。
本發明之另一概念係上述系統中，該薄稜鏡與該透明板分別具有光傳輸面，且該光傳輸面具有一抗反射層。
本發明之另一概念係上述系統中，該光束實質上聚焦於該全內反射表面。
本發明之另一概念係上述系統中，更包含用以相對於該稜鏡組掃描該光束之手段。
本發明之另一概念係上述系統中，該光束具有一光功率總量，該光功率總量係在10W至5kW之範圍間。
其餘特徵以及優點會在以下的實施方式中說明。實施方式的內容以及附圖是令所屬技術領域中具有通常知識者可以了解藉由實施所記載的實施例來理解申請專利範圍。上述說明以及以下實施例僅為例示，並非用以限制本發明。
10‧‧‧系統
12‧‧‧光源
14‧‧‧初始光束
20‧‧‧光束形成光學系統
22‧‧‧光束
22A、22B、22C‧‧‧光束部分
22D‧‧‧散射光
24‧‧‧線影像
50‧‧‧全內反射稜鏡組
51A‧‧‧板
51B‧‧‧全內反射稜鏡
51C‧‧‧板
52‧‧‧側面/輸入側
53‧‧‧側面
54‧‧‧側面/第一輸出側
54B‧‧‧側面
55‧‧‧側面/第二輸出側
56‧‧‧側面
52A~56A‧‧‧側面
55B‧‧‧側面
52C~56C‧‧‧側面
70‧‧‧光偵測器系統
71‧‧‧積分球
71A、71B‧‧‧積分球
72‧‧‧輸入光圈
73‧‧‧內部
74‧‧‧光偵測器
80‧‧‧止光器
100‧‧‧處理器
120‧‧‧可移動平台
A‧‧‧面積
A1‧‧‧光軸
A1’‧‧‧第一彎折光軸
A1”‧‧‧第二彎折光軸
AR‧‧‧抗反射層
AW1、AW2‧‧‧箭頭
d‧‧‧寬度
FM‧‧‧折鏡
IP‧‧‧影像平面
SD‧‧‧電子偵測訊號
SDA 、SDB ‧‧‧電子偵測訊號
[第1A圖]係根據本發明之光束強度量測系統之一實施例的示意圖；[第1B圖]係根據本發明之光束強度量測系統之令一實施例的示意圖；[第2圖]係一例示的線型光束以及形成於影像平面之聚焦的線影像的放大圖；[第3A圖]係一例示稜鏡組的爆炸圖；[第3B圖]係一例示稜鏡組的組合圖；[第4A圖]係稜鏡組的視圖，稜鏡組包含一例示線型光束的光軌跡以及被稜鏡組所反射與傳送之線型光束的部分的光軌跡；[第4B圖]係稜鏡組的前視圖，顯示位於全內反射稜鏡組前側之一離焦線影像；[第4C圖]係近似於第4B圖，顯示位於全內反射稜鏡組之前側之一被旋轉與離焦的線影像；[第5A圖]係全內反射稜鏡組之透明板的剖面圖，繪示了部分的光束如何被傳送過透明板；[第5B圖]係全內反射稜鏡組之全內反射稜鏡之剖面圖，繪示了光束之另一部分如何被全內反射稜鏡之全內反射表面所反射；[第6A圖]係線型光束所形成之一線影像之例示的強度曲線；[第6B圖]近似於第6A圖，其顯示全內反射稜鏡組所定義之狹縫，其與線影像強度曲線之一部分重疊； [第7圖]為不同狹縫寬度d(相對單位)之強度對x(mm)的曲線圖，沿著第6A圖之線影像的實際輪廓，狹縫傾斜角α=90°；[第8圖]近似於第6B圖，其顯示不同的狹縫尺寸以及狹縫傾斜角度α；[第9A圖]繪示了在一固定狹縫角度α=90°以及不同狹縫寬度d下，相對強度對Y(mm)的曲線圖；[第9B圖]繪示了在一固定狹縫寬度d=0.25mm以及不同狹縫角度α下，相對強度對Y(mm)的曲線圖；[第10A圖]近似於第8圖，且顯示在x方向上之掃描方向；及[第10B圖]係為相對強度對x ．tan(α )的曲線圖，顯示了水平掃描結果、垂直掃描結果、以及實際的強度分布。
第1A圖與第1B圖分別為二光束強度量測系統(系統)10之示意圖。系統10設置以接收與處理一相對高強度或高光功率光束(光束)22，例如一光束具有至少10W之光功率，另一例子是接近5kW。
第1A圖顯示一光束22如何形成的範例。光源12沿著一光軸A1發射一初始光束14。光源12可以包含一雷射，例如二極體雷射，其發射高功率初始雷射光束14，其波長大約介於0.8微米與1微米之間。光束形成光學系統20接收初始光束14並且形成光束22，使光束22可被應用在特定的用途上，例如雷射退火或者另一種材料製程形式。
在一範例中，光束22具有沿著長度方向上最窄處之一位置，亦即，光束22在影像平面IP上形成一線影像24，如第2圖中之放大 圖所示。在第2圖之範例中，光束22是收斂的或聚焦的光束，其形成在X方向上長度為L以及Y方向上寬度為W之線影像24。
在以下討論中，影像為線型(線影像24)僅是為了方便說明並非用以限制本發明。當初始光束14形成線影像24，在此係被稱之為線型光束。其他形式的光束和影像包含低強度光束與影像，或者其他形狀的光束和影像，也可以透過類推的方式來量測。在此所揭露的系統與方法有助於量測高強度光束之強度，因為上述副作用大致上可避免。
請再次參照第1A圖，系統10沿著光軸A1可選擇地包含一折鏡FM，用以彎折系統10以定義一第一彎折光軸A1’而使系統10更為緊湊。在一範例中，折鏡FM係可調的，因而第一彎折光軸A1’延伸的方向也是可調的。其允許系統10可以相對於光束22的傳播方向更能彈性地設置。在一範例中，折鏡FM設置以提供光束22之一給定波長λ或一給定波長寬度△λ下之反射率。為了方便起見，折鏡FM被假設僅會造成光束22的最小衰減。
系統10沿著第一彎折光軸A1’包含一全內反射稜鏡組50，其顯示在第3A圖之爆炸圖以及第3B圖之組合圖中。一例示的全內反射稜鏡組50具有五個側面52-56(亦即實質上為五角形)。全內反射稜鏡組50包含一薄平面全內反射稜鏡51B，其在一實施態樣中包含四個側面52B-55B(亦即實質上為梯形)。全內反射稜鏡51B具有厚度d，其在一範例中係介於0.05mm至1mm之間，在另一範例中係介於0.25mm至1mm之間。全內反射稜鏡51B被二板51A、51C所夾持，所述板51A與板51C係相對於光束22呈實質上透明。
在一範例中，全內反射稜鏡51B以及板51A與板51C係由二氧化矽所製成。為了方便拋光和上塗層，板51A與板51C可以被加工為具有類似全內反射稜鏡51B的形狀，且可以選擇性地接觸或者黏著於全內反射稜鏡51B上以形成全內反射稜鏡組50，藉以消除黏著劑的使用。黏著劑的使用可能因為會吸收部分光束而導致全內反射稜鏡組50的損壞。
在一範例中，透明板51A與51C分別具有五個側面52A~56A以及52C~56C。在一範例中，全內反射稜鏡組50被設置以使全內反射稜鏡51B之側面55B的表面定義一全內反射稜鏡表面，所述全內反射稜鏡表面具有一面積A，以下會作詳細描述。所述表面也定義一第二彎折光軸A1”。
在一範例中，全內反射稜鏡組50被設置以使側面52A、52B及52C共平面。全內反射稜鏡組50被設置以在側面52上定義一輸入側，而側面54和55則分別定義一第一輸出側與一第二輸出側。在一範例中，第一輸出側面54與第二輸出側面55係分別相對於彎折光軸A1”與彎折光軸A1’呈直角。
請再次參照第1A圖，系統10包含一止光器80沿著第一彎折光軸A1’設置，並且相鄰於第二輸出側55。系統10也包含沿著第二彎折光軸A1”設置之一光偵測器系統70。在一範例中，光偵測器系統70包含一積分球71，積分球71具有一輸入光圈72與一內部73。光偵測器74可操作地設置以量測在積分球71之內部73的散射光22D，並且對應地產生一電子偵測訊號SD，電子偵測訊號SD代表所偵測到之散射光22D。
第1B圖為系統10的俯視圖，全內反射稜鏡組50的方位如第1A圖所示，且更繪示了一實施例，其使用二個積分球71，分別標示為71A與71B。積分球71A用以量測水平掃描的結果，積分球71B則量測在垂直掃描過程中被全內反射的光。對垂直掃描而言，折鏡FM、全內反射稜鏡組50以及止光器80係被旋轉90度。其自動地導引有用的全內反射光進入積分球71B中，而積分球71A在此量測進行當中則是處於閒置狀態。
系統10也包含一處理器100，於此係為一電腦，其接收與處理電子偵測訊號SD、SDA 、及SDB 。在一範例中，處理器100包含內嵌於電腦可讀取媒體中之指令使該處理器100可執行如下所述之特定運算。
操作方法
在系統10的操作中，光束22若不是被折鏡FM所導引而可以在輸入側面52入射全內反射稜鏡組50，就是直接在輸入側52入射全內反射稜鏡組50。在一範例中，光束22係收斂的，光束22聚焦而在全內反射稜鏡51B之側面55B的表面形成線影像24。因此，如第3B圖與第4A圖所示，聚焦的線影像24’係形成在輸入側52以及在全內反射稜鏡組50之第二輸出側55。此狀態具有減少在全內反射稜鏡組50之輸入側52與第二輸出側55之能量密度的功效，其也減少損害輸入側52與第二輸出側55的機率。
全內反射稜鏡51B的側面55B的表面被調整角度以反射光 束22之一相對小的反射光束部分22B，使其沿著第二彎折光軸A1”傳播，並且穿過全反射稜鏡組50之第一輸出側54之側面54B。反射光束部分22B的量係由全內反射稜鏡51B之寬度所決定。全內反射稜鏡51B可以被視為定義具有寬度d之狹縫以及反射(在全內反射稜鏡51B之側面55B的表面上)光束部分22B，然後光束部分22B。
為了量測光束22的強度曲線，光束22被相對於全內反射稜鏡組50而調轉，以執行多次光束22的量測，直到所需數量的光束22已經被取樣。其可以透過調轉光束22(箭頭AW1，第4B圖)、調轉全內反射稜鏡組50(箭頭AW2)，或者上述兩者的組合來完成。此外，光束形成光學系統20可以設置以調轉光束22，或者光源12可以被設置以調轉初始光束14因而調轉光束22。
在一範例中，可移動平台120可以相對於一或多個光源12、光束形成光學系統20、及全內反射稜鏡組50而被可操作地設置，藉以相對於全內反射稜鏡組50而調轉光束22。在其他範例中，一或多個可移動平台120被用來相對於全內反射稜鏡51B旋轉光束22，使光束22之不同方位(標示為方位角α)可以被取樣，如第4C圖所示。
第5A圖繪示光束22之部分22A與22C如何直接穿過透明板51A與51C，第5B圖繪示被全內反射稜鏡51B之側面55B之表面所反射之光束部分22B是如何被導引出側面54B以及透過輸入光圈72進入積分球71。在一範例中，抗反射層AR被使用於透明板51A之一或多個側面52A、52C、透明板51C之一或多個側面55A、55C、以及全內反射稜鏡51B之側面52B、54B，以最佳化光穿透率。
強度計算
第6A圖中，一例示的線影像24顯示為二維強度分布(強度曲線)I H= I(x,y) ，每一等高線具有相同強度。長度為Lx，寬度W=Ly被顯示為對應於一近似矩形(深色虛線RA)，所述近似矩形係大致根據第三小的強度等高線。
第6B圖近似於第6A圖，但同時顯示一狹縫光圈，標示為55B，其可以被全內反射表面有效地定義。以X-Y座標來表示的話，狹縫光圈55B的中心在(χ ,η )，且相對於X軸傾斜α角。穿透狹縫光圈55B(或者精確來說是被全內反射稜鏡51B之側面55B之表面所反射)之線影像24的光會進入積分球71中，並且在其中形成散射光22D。散射光22D的一部份被光偵測器74所量測。
所量測的到的功率P為： 功率密度ρ 可因此由P/A所定義，或者： 其中，A為前述之全內反射稜鏡51B之側面55B表面之面積，S為全內反射表面之形狀函數(例如矩形)。當形狀函數S為小針孔時，功率密度趨近於C．I (x ,y )。
對於傳統沿著X軸量測線影像24之強度曲線的方法而言，全內反射稜鏡51B之輸入側52B係調整方位至垂直於X軸，Y軸位於中心，且平行於Y軸(,y =0 x )掃描，且覆蓋線影像24的整個寬度 (短尺寸)。量測結果代表一近似於長軸：的分布。
在最簡單但是最普遍的案例中，代表幾乎所有用的應用，強度分布是可分離的，亦即I (x ,y ) i X (x )．i Y (y )，因此：
第7圖繪示了對於狹縫寬度d為1mm、0.7mm、0.4mm以及理想(exact)之I(x)對x(mm)長軸強度分布的曲線。
第8圖近似於第6B圖，繪示一例示的沿Y方向掃描狹縫光圈55B的範例。此掃描呈現出一訊號，該訊號以方程式(1)之函數ρ (0,y ,α )來表示。
如果再次讓I (x ,y ) i X (x )．i Y (y )，則：
其提供了一種用來量測垂直軸上之強度分布的方法。最大的允許尺寸d以及α係由量測的精準度來決定。
第9A圖繪示相對強度I(y)對y(mm)的曲線，其中α=5度，d的值為0.7、0.5、0.25以及理想狀態(d→0mm)。第9B圖近似於第9A圖且繪示了相對強度I(y)對y(mm)的曲線，其中d=0.25mm，α為7度、5度、2度以及理想狀態。
從第9A圖到第9B圖，可證明如果光束寬度大約為1mm時，狹縫量測具有相當小的系統誤差。
系統10可以藉由承認垂直(y)掃描結果可以從水平(x)掃描來計算出來而被簡化。這意謂量測設定僅需一個調轉平台。這些掃描可 以完全相當，人員只需要以x ．tan(α )取代x。第10A圖顯示在X方向上之二擇一的掃描方向，第10B圖顯示相對強度對x ．tan(α )之例示的曲線圖。
雖然本發明已經以前述實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。
10‧‧‧系統
12‧‧‧光源
14‧‧‧初始光束
20‧‧‧光束形成光學系統
22‧‧‧光束
22A、22B、22C‧‧‧光束部分
22D‧‧‧散射光
50‧‧‧全內反射稜鏡組
52‧‧‧側面/輸入側
53‧‧‧側面
54‧‧‧側面/第一輸出側
55‧‧‧側面/第二輸出側
55B‧‧‧側面
56‧‧‧側面
70‧‧‧光偵測器系統
71‧‧‧積分球
72‧‧‧輸入光圈
73‧‧‧內部
74‧‧‧光偵測器
80‧‧‧止光器
100‧‧‧處理器
120‧‧‧可移動平台
A1‧‧‧光軸
A1’‧‧‧第一彎折光軸
A1”‧‧‧第二彎折光軸
FM‧‧‧折鏡
SD‧‧‧電子偵測訊號

Claims (22)

  1. 一種量測一光束之強度特性的方法，包含：導引該光束進入一稜鏡組，該稜鏡組包含一薄稜鏡，該薄稜鏡被夾持於二透明板之間，該薄稜鏡具有一寬度d與一全內反射表面，該全內反射表面具有一面積；以該全內反射表面反射該光束之一部分至一積分球，同時使該光束之剩餘部分穿過該二透明板而傳送至一止光器；偵測被該積分球所捕獲之該光束之一部分；及以所偵測到之該光束決定該光束之一強度特性。
  2. 如請求項1所述之方法，於偵測被該積分球所捕獲之該光束之一部分之步驟中包含：量測一光功率總量，以及藉由該全內反射表面之該面積來分割所量測到之該光學總功率之總量以決定一光學特性。
  3. 如請求項1所述之方法，更包含重複各該步驟以量測該光束之不同區段之一強度來決定該光束之一強度特性曲線。
  4. 如請求項3所述之方法，更包含調動相對於該稜鏡組之該光束以量測該光束之不同區段。
  5. 如請求項1所述之方法，其中該光束包含可形成一線影像之一線型光束。
  6. 如請求項1所述之方法，其中該薄稜鏡之該寬度d係在0.05mm至1mm之範圍間。
  7. 如請求項1所述之方法，其中該透明板具有一實質上五角形的形狀，該薄稜鏡具有一實質上梯形的形狀。
  8. 如請求項1所述之方法，其中該薄稜鏡具有輸入表面和輸出表面設置以使該光束以實質上一直角穿過該輸入表面，以及使被反射之該光束之一部分以實質上一直角穿過該輸出表面。
  9. 如請求項8所述之方法，其中該薄稜鏡之輸出表面塗有一抗反射層。
  10. 如請求項1所述之方法，其中該薄稜鏡與該透明板具有光傳輸面，且該光傳輸面塗有一抗反射層。
  11. 如請求項1所述之方法，於導引該光束進入一稜鏡組之步驟中包含：聚焦該光束以使該光束實質上聚焦於該全內反射表面。
  12. 如請求項1所述之方法，其中該光束具有一光功率總量，該光功率總量係在10W至5kW之範圍間。
  13. 一種用以量測一光束之一強度特性之系統，包含：一稜鏡組，設置在一接收側接受該光束，該稜鏡組包含一薄稜鏡，該薄稜鏡被夾持於二透明板之間，該薄稜鏡具有一寬度d與一全內反射表面，該全內反射表面反射該光束之一部分，藉以定義出該光束之未被反射的部分；一積分球，鄰設於該稜鏡組之一第一輸出側以接收該光束之被反射的部分；一止光器，鄰設於該稜鏡組之一第二輸出側且設置以接收該光束未被反射的部分；一光偵測器，可操作地相對該積分球而設置，用以量測被該積分球所接收之一光功率總量以及產生代表該光功率總量之一電子偵測訊號；及 一處理器，電連接於該光偵測器，該處理器包含內嵌於電腦可讀取媒體中之指令使該處理器可決定該光束之被反射部分之該強度特性。
  14. 如請求項13所述之系統，該全內反射表面具有一面積，且該處理器藉由該全內反射表面之該面積分割所量測到之光功率總量以決定一強度。
  15. 如請求項13所述之系統，其中該薄稜鏡之寬度d係在0.05mm至1mm之範圍間。
  16. 如請求項13所述之系統，更包含一可移動平台，可移動地相對於該光束支撐該稜鏡組。
  17. 如請求項13所述之系統，其中該透明板具有一實質上五角形的形狀，該薄稜鏡具有一實質上梯形的形狀。
  18. 如請求項13所述之系統，其中該薄稜鏡具有輸入表面和輸出表面設置以使該光束以實質上一直角穿過該輸入表面，以及使被反射之該光束之一部分以實質上一直角穿過該輸出表面。
  19. 如請求項13所述之系統，該薄稜鏡與該透明板分別具有光傳輸面，且該光傳輸面具有一抗反射層。
  20. 如請求項13所述之系統，其中該光束實質上聚焦於該全內反射表面。
  21. 如請求項13所述之系統，更包含用以相對於該稜鏡組掃描該光束之手段。
  22. 如請求項13所述之系統，其中該光束具有一光功率總量，該光功率總量係在10W至5kW之範圍間。
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